Модернизация корпуса InWin S551-T

на страницах сайта

www.electrosad.ru

Корпус в хорошем состоянии попал ко мне в руки практически случайно. Когда привезли стало ясно, сгорела системная плата. Он показался мне интересным для опыта по минимальной переделке типового корпуса Miditower ATX InWin S551-T. Задача усилить охлаждение элементов в типовом корпусе при минимальной его переделке. На его примере можно выполнять подобную переделку других корпусов.

Корпус Miditower ATX InWin S551-T с блоком питания мощностью 350 Вт отличается от InWin S551 450Вт только отсутствием отверстия для подачи воздуха к процессору в левой крышке корпуса. Его габаритные размеры (высота х глубина х ширина) равна 430х480х210 мм. Для вентиляции корпуса работают два вытяжных вентилятора: первый диаметром 80 мм на блоке питания (DS1208BC U=12v, I=0,2A, Ni=38дб, W=1,26 м³/мин), который кроме вентиляции корпуса обеспечивает и охлаждение БП мощностью 350 Вт и дополнительный вытяжной вентилятор на корпусе диаметром 90 мм (DF1209BB-3 U=12v? I=0,25A, Ni=38дб, W=1,64 м³/мин) который обеспечивает удаление горячего воздуха от процессора. Как дополнительная опция, корпус имеет на передней панели 2 USB порта и разъемы для микрофона и наушника.

Рисунок 1.

Корпус Miditower ATX InWin S551-T 350Вт.

Данный корпус не страдает избыточным количеством отверстий для вентиляторов или забора воздуха. Да это наших целей и лучше. Потому что наша цель организовать воздушные потоки в корпусе ПК в соответствии с нашей задачей.

Вентиляция корпуса обеспечивается указанными выше вентиляторами с суммарной производительностью 2,8 м³/мин. Хотя реальный расход через воздухозаборник на передней панели под темной облицовкой снижается до 0,1 - 0,2 м³/мин.

Модернизация корпуса InWin S551-T

Наша задача:
- при минимальной доработке, получить из имеющегося InWin S551-T - малошумный корпус с эффективной системой вентиляции для ПК с суммарным тепловыделением в корпусе ПК 310 Вт при суммарном тепловыделении более 400 Вт

Концепция доработки:
- Неразумно блок питания ПК охлаждать горячим воздухом забираемым из его корпуса. Поскольку в пиках тепловыделения в корпусе имеют место пики потребления мощности и соответственно тепловыделения в БП. В таких условиях, ни к чему хорошему это решение не приведет. Тем более что спам БП, имеет достаточно большое сопротивление воздушному потоку, что, в соответствии с расходными характеристиками вентилятора, снижает реальную эффективность вентилятора БП. Практически все конструкции, где вентилятор БП является основным элементом системы вентиляции, показали свою неэффективность даже на процессорах с тепловыделением 50-65 Вт.
Для решения этой проблемы применяем доработанный БП, который охлаждает только себя.
-      Для эффективного охлаждения узлов ПК и эффективного вентилирования корпуса, организуем проход воздуха по всему корпусу из зоны в районе основания корпуса и вывод его через верхнюю крышку. По всему пути, проходное сечение должно превышать проходное сечение вентилятора. Обеспечить это позволяют достаточные размеры корпуса.
-        Для дополнительного охлаждения жесткого диска и кулера процессора организуем подачу дополнительного воздуха через штатные отверстия предусмотренные производителем.
-       В связи с увеличивающимся объемом прокачиваемого через корпус воздуха применяем специальные фильтры для очистки воздуха от пыли.

Рассчитаем необходимые расходы воздуха для охлаждения

Оценим необходимую производительность системы вентиляции доработанного корпуса в соответствии со статьей "Охлаждение, вентиляция с точки зрения физики".

Для этого используем формулу:

L = W/0,0032(ρ_пр*c*(t_ух – t_пр)) м³/час

Рассчитаем необходимый расход воздуха для корпуса ПК и БП, и сведем результаты в таблицу 1.

Узел	t_ух – t_прград.С	P Вт	W м³/час	W м³/мин	Примечание
Блок питания	35-21	90	1,6	0,027	В исх. корпусе t_ух>33 - 38 град.С
Блок питания	50-21	90	0,8	0,014	В исх. корпусе t_ух>33 - 38 град.С
ПК	27-21	310	13,3	0,22	Процессор 100 Вт, t_крист<60 град.С
ПК	35-21	310	5,7	0,1	Процессор 100 Вт, t_крист<60 град.С
Всего		403

Таблица 1.

Расчет выполнен для двух значений нагрева воздуха для каждого охлаждаемого узла. Это позволит, при необходимости, по двум точкам построить расходную характеристику, чтобы оценить требуемый расход для промежуточных значений.

В соответствии с результатами расчета, исходя из необходимого расхода, можно выбрать вентилятор который обеспечит тепловой режим для корпуса и БП..

Выбираем вентиляторы с наименьшим уровнем шума и обеспечивающий рассчитанный расход воздуха с округлением в большую сторону. Если сторого следовать практике расчетов теплообмена, то выбирать вентилятор необходимо с запасом расхода в 1,5 -2 раза. Этим мы учтем коэффициент теплообмена в корпусе ПК, охлаждаемый объект - среда.

Выбираем Вентиляторы

Блок питания.

Исходя из выполненных выше расчетов и с учетом коэффициента запаса ≈ 2, нам необходим вентилятор для блока питания имеющий производительность более 0,05 м³/мин. Избыточное давление в условиях корпуса низкого сопротивления существенного значения не имеет. При использовании данной схемы корпусах меньшего размера избыточное давление создаваемое вентилятором надо выбирать большим при прочих равных условиях.

Выбираем малошумный осевой вентилятор производства GlacialTech, INC. GT1225EBDL-1

Параметр	Величина
Питающее напряжение	7.5 ~ 13.2 V DC
Рабочее напряжение	12 V DC
Рабочий ток	0.20 A
Потребляемая мощность	2.40 W
Скорость вращения (RPM)	950 об/мин, 15 %
Производительность (CFM)	37.0 (950 RPM)
Производительность (m3 /min)	1.02
Избыточное давление	0.61 mmH2O
Уровень шума	19 dB(A)
Ресурс MTBF	30,000 hours / 25 град.С
Размеры (mm)	120 x 120 x 25

Таблица 2.

Корпус.

Аналогично из расчетов выбираем вентилятор для корпуса. Я воспользовался имеющимся у меня вентилятором

AeroCool 140 мм на 12 v.

Параметр	Величина
Питающее напряжение	10,2 ~ 13.2 V DC
Рабочее напряжение	12 V DC
Рабочий ток	0.23 A
Потребляемая мощность	2.76 W
Скорость вращения (RPM)	1000
Производительность (CFM)	54,7
Производительность (m3 /min)	1.55
Избыточное давление	0.036 mmH₂O
Уровень шума	19,6 dB(A)
Размеры (mm)	140 x 140 x 25

Таблица 3.

Этот вентилятор имеет многократный запас по расходу и минимальный уровень шума.
Суммарный шум создаваемый обоими вентиляторами составляет до 25 дб.

Схема вентиляции

Исходя из всего перечисленного выбрана схема вентиляции, показанная на рис. 2.

Исходя из опыта доработки множества корпусов выбрана двухконтурная схема вентиляции.

Где первый контур обеспечивает вентиляцию БП и примерно 5% вентиляции корпуса, забирая воздух через имеющиеся в корпусе БП отверстия.

А основная ветвь второго контура обеспечивает вентиляцию всего корпуса. Причем в схеме используются имеющиеся в исходной конструкции отверстия. Это отверстие вытяжного вентилятора на задней стенке в области процессора и воздухозаборник на передней панели корпуса. Только теперь, все они работают на забор воздуха, обеспечивая до 30% процентов забора воздуха.

Хотелось бы здесь сказать несколько слов о заборе воздуха с левой крышки корпуса и прямая подача его по коробу к кулеру процессора.

Это решая в некоторой степени проблему процессора (снижая его температуру), ухудшает тепловой режим узлов расположенных в корпусе за счет подачи в корпус нагретого воздуха.

Это подобно решению, когда БП вентилирует корпус, сам охлаждаясь горячим воздухом.

Оба этих решения приемлемы пока тепловыделение незначительно. Но при значительном тепловыделении эти решения неприемлемы, потому что они снижают надежность Вашего ПК.

Рисунок 2.

Задний вентилятор, который в исходной схеме работал как вытяжной и обеспечивал отвод воздуха от кулера процессора, можно вообще исключить. Если кулер процессора на тепловых трубках снабжен собственным вентилятором. Если для процессора используется пассивный кулер на тепловых трубках этот вентилятор можно оставить, повернув его так, чтобы он обеспечил нагнетание воздуха в зону оребрения радиатора.

В результате в системе используется два малошумных вентилятора на корпусе и два вентилятора в системе - процессор и ведеокарта.

Переделка БП

Блок питания INWIN PowerMan 450W подвергся минимальной доработке.

Вентилятор блока питания заменен на менее шумный и обеспечивающий рассчитанный расход, причем он повернут так, чтобы он стал вытяжным.

Защитная решетка демонтирована, поскольку блок питания стоит в корпусе имеющим такую решетку.

Это все переделки.

Блок питания устанавливается в корпус вентилятором вверх в отверстию в корпусе ПК. При этом все 3 крепежных винта встают в имеющиеся отверстия и пазы корпуса. Под сетевую розетку делается пропил в корпусе.

Рисунок 3.

Переделка корпуса

Как Вы возможно уже поняли переделки корпуса минимальны.

В верхней съемной крышке корпуса вырезаются два круглые отверстия. Они используются для вывода нагретого воздуха из корпуса ПК.

Одно отверстие диметром 120 мм напротив вентилятора БП, которое закрывается декоративной решеткой.

Во второе отверстие диаметром 140 мм в центральной области крышки установлен вентилятор от AeroCool, причем переходник с диаметра 140 мм на диаметр 120 мм используется как декоративное сопло. Сужение не увеличивает сопротивление поскольку его эффективная площадь проходного сечения соизмерима с эффективной площадью проходного сечения вентилятора.

Как это выглядит, мы видим на рис. 4.

Рисунок 4

Для входа воздуха в левой крышке корпуса вырезается 3 отверстия общей площадью чуть более250 см². Это обеспечивает свободный доступ воздуха в корпус ПК даже при установленном в отверстии фильтре. Который изготовлен из синтепона низкой плотности, толщиной 6 мм. Внешний вид воздухозаборника с установленными фильтрами показан на рис. 5.

Рисунок 5.

Передняя панель корпуса со снятой крышкой показана на рис. 6. Снятые заглушки дают возможность неуправляемого забора воздуха через эти отверстия, что создает шунтирующие воздушные потоки проходящие мимо охлаждаемой зоны корпуса. Их необходимо перекрыть.

Рисунок 6.

Для перекрытия этих воздушных потоков используем бумагу средней плотности, которую приклеиваем к металлической панели любым подходящим клеем.

Рисунок 7.

Через нижнюю перфорированную часть передней панели раньше обеспечивалась подача воздуха в корпус ПК для охлаждения жестких дисков. Я решил оставить возможность поступления в корпус воздуха через данные отверстия для той же цели. Но его количество будет ограничено 5-10% от общего расхода за счет малой площади заборных отверстий прикрытых 6 мм синтепоновым фильтром (см. рис. 8 а,б). Это позволяет обеспечить охлаждение жестких дисков.

Рисунок 8.

Как выглядит передняя панель в результате переделок смотрите на рис. 9.

Рисунок 9.

Внешний вид доработанного корпуса показан на рисунке 10 и рисунке 4.

Рисунок 10.

После доработки данный корпус имеет:

Параметр	Величина
Нагрев воздуха в корпусе при тепловыделении в нем 310 Вт	менее 6 град.С
Суммарный уровень шума 2х вентиляторов (при максимальной производительности)	менее 25 дб

Все это обеспечивает комфортную работу узлов ПК даже при температуре воздуха в помещении до 40 град.С

Часть 1. Компьютер в корпусе InWin S551-T.

март 2009 года.

Сорокин А.Д.

<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>

Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору почтой..

2002 - 2020